DE2236306B2 - SOUND RADIATOR - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schallstrahler, bestehend aus zwei in voneinander abgegrenzten Raumteilen untergebrachten Tief- und Hochtonstrahlungseinheiten, dessen Hochtonstrahlungseinheit aus mindestens drei einfachen oder zusammengesetzten Lautsprechern aufgebaut ist, wobei die Ebenen, in denen die Strahlungsoberflächen der Lautsprecher liegen, paarweise einen von 180° abweichenden Winkel einschließen und die Schnittlinien dieser Ebenen zueinander parallel sind, so daß sich eine auf diesen Schnittlinien senkrecht stehende Ebene mit den genannten Ebenen entlang einer gebrochenen Linie schneidet und sich die Strahlungsachsen einer Vielzahl solcher benachbarter Lautsprecher oder Schallstrahlungselementen in der erwähnten senkrecht stehenden Ebene einander abwechselnd in ein Net/, von Interferenzstellen bildenden Schnittpunkten vor und hinter der gebrochenen Linie schneiden. Ein derartiger Schallstrahler ist durchThe invention relates to a sound emitter, consisting of two low and high frequency radiation units housed in separate room parts, whose high-frequency radiation unit consists of at least three simple or composite Loudspeakers, whereby the planes in which the radiation surfaces of the loudspeakers lie are in pairs enclose an angle other than 180 ° and the intersection lines of these planes to one another are parallel, so that a plane perpendicular to these intersection lines is aligned with said planes intersects along a broken line and intersects the radiation axes of a large number of such neighboring ones Loudspeaker or sound radiation elements in the aforementioned perpendicular plane to each other alternately in a net /, of points of intersection forming interference points in front of and behind the broken line cut. Such a sound emitter is through

die DT-OS 20 17 649 bekanntthe DT-OS 20 17 649 known

Ein Schallstrahler mit einem Teil dieser Merkmale, nämlich ein Schallstrahler mit einem oder mehreren Schallstrahlungselementen, von denen jedes mindestens drei Einzellautsprecher oder Lautsprecherkombinationen in reihenfönniger Anordnung aufweist, wobei die Emzellautsprecher bzw. Lautsprecherkombinationen in den Schallstrahlerelementen derart angebracht sind, daß ihre Strahlungsoberflächen in Ebenen liegen,A sound emitter with some of these features, namely a sound emitter with one or more Sound radiating elements, each of which has at least has three individual loudspeakers or loudspeaker combinations in a row arrangement, with the Emzell loudspeakers or loudspeaker combinations mounted in the sound radiator elements in this way are that their radiation surfaces lie in planes,

ίο von denen jede mit den an sie angrenzenden Ebenen einen Winkel bildet der von 180° verschieden ist, und daß die Schnittlinien dieser Ebenen zueinander parallel sind, ist weiter durch die DT-AS 12 57 853 bekanntgeworden. Durch die US-PS 21 43 175 ist außderdem ein System mit in abgegrenzten Raumteilen untergebrachtem Hochton- und Tieftonteil, die über Weichen gespeist werden, bekanntgeworden.ίο each of which with the levels adjacent to them forms an angle different from 180 °, and DT-AS 12 57 853 also made known that the intersection lines of these planes are parallel to one another. By the US-PS 21 43 175 is also a system with housed in delimited parts of the room High frequency and low frequency parts, which are fed via crossovers, became known.

Schließlich zsigt die DT-OS 19 20682 die Verwendung von drei Tieftonlautsprechern statt nur eines derartigen Lautsprechers. Wenn die dem Schallstrahler im Tieftonkanal zugeführten Frequenzen jedoch höher als 100 Hi sind, stellen die drei Tieftonlautsprecher eine selbständige Schallstrahlergruppe mit entsprechend abweichenden Richtungscharakteristiken gegenüber einem einzigen Lautsprecher dar.Finally, DT-OS 19 20682 approves its use of three woofers instead of just one Loudspeaker. However, if the frequencies fed to the sound radiator in the low-frequency channel are higher than 100 Hi, make the three woofers one Independent sound radiator group with correspondingly different directional characteristics opposite a single loudspeaker.

Es is; bekannt, daß eine Breitband-Schallübertragung besonders guter Qualität in einem geschlossenen Raum, sei es ein Sail, ein Theater ein Kino, ein Studio, usw. bei einer hohen Leistung mit den herkömmlichen Schall-Strahlern nicht erzielt werden kann. Deshalb wird in anspruchsvollen Systemen das tonfrequente Band im allgemeinen in mindestens zwei Bänder geteilt, wobei die schallstrahlenden Elemente mit Hilfe eines aus einer gemeinsamen Signalquelle gespeisten einzigen Leistungsverstärkers mit je einem Leistungsverstärker eigens gespeist werden.It is; known to have broadband sound transmission especially good quality in a closed space, be it a sail, a theater, a cinema, a studio, etc. a high output cannot be achieved with conventional sound emitters. That is why in sophisticated systems the audio-frequency band is generally divided into at least two bands, wherein the sound radiating elements with the help of a single one fed from a common signal source Power amplifier can be fed with one power amplifier each.

Unter einem schallstrahlenden Elemente wird zweckmäßig je ein für das tief-, mittel- und hochfrequente Übertragungsband besonders ausgebildeter Schalbtrahler, z. B. ein Rückstrahlgehäuse oder ein Trichter-Schallstrahler verstanden. Zur Verteilung des Signals des vollen tonfrequenten Bereichs je Band dienen aktive, einen Verstärker enthaltende, oder passive verstärkerlose, elektrische Netze. Zwecks Verbesserung der Wiedergabeleistung wird der den die Schallstrahler speisende Leistungsverstärker steuernde Stromkreis mit einem Hoch- und Tiefklangregelungs-Stromkreis ausgestattet.Under a sound-radiating element, it is advisable to use one for each of the low, medium and high frequencies Transmission band specially trained switching radiators, z. B. a reflector housing or a Funnel sound emitters understood. Serve to distribute the signal of the full audio frequency range per band active, amplifier-containing or passive amplifierless electrical networks. In order to improve of the playback power is the power amplifier that controls the sound radiators Circuit equipped with a high and low tone control circuit.

Das Problem der Verwirklichung einer Schallübertragung guter Qualität in einem Raum stellt den Entwerfer einer Übertragungskette vor immer schwierigere Aufgaben. Diese Aufgaben erfordern die Beachtung von subjektiv-akustischen Problemen, welche in ihren Zusammenhängen noch immer erforscht werden.The problem of realizing good quality sound transmission in a room poses the designer a chain of transmission faces increasingly difficult tasks. These tasks require attention of subjective-acoustic problems, which are still being explored in their contexts.

Erfahrungsgemäß muß das Problem der Ausführuni; von Schallstrahlen guter Qualität unter Beachtung der sich auf die Schallstahlung. Raumakustik und subjektive Akustik beziehenden Kenntnisse in Zusammenhang mit den sich auf die elektroakusiische Übertragungskette sowie auf die auf der Kette übertragenen Signale beziehenden Kenntnisse gelöst werden. Zum Aufbau eines Schallstrahlersystems einwandfreier Qualität für Verwendung in Innenräume'.i haben die Ungieichmäßigkeiten der Schalldruck-Frequenz-Kennlinie des Sehall-Strahlers, der Richtungskennlinie, sowie die entsprechend erklärten Ungleichmäßigkeiten der an der Stelle des Abhörens als Ergebnis der Wechselwirkung des Raumes und des Schallstrahlers gewonnenen Übertra-Experience has shown that the problem of execution must; of good quality sound beams taking into account the focus on sonic radiation. Room acoustics and subjective acoustics related knowledge in connection with those relating to the electroacoustic transmission chain as well as to the signals transmitted on the chain Knowledge to be solved. To set up a sound radiator system of perfect quality for use in interiors'.i have the inequalities of the sound pressure-frequency characteristic of the Sehall radiator, the directional characteristic, as well as the correspondingly explained irregularities at the point of eavesdropping as a result of the interaction of the room and the sound emitter

gungscharakteristik eine besondere Bedeutung.movement characteristics have a special meaning.

Bei Beachtung der derzeit verfügbaren Kenntnisse müssen erfahrungsgemäß zur Lösung des Problems folgende Forderungen erfüllt werden:If the currently available knowledge is taken into account, experience has shown that the following are required to solve the problem Requirements are met:

1. Ober 0,8 kHz sollen sich die Richtungscharakteristiken ähneln und innerhalb eines Kegelwinkels von mindestens 120° je geringere Schwankungen aufweisen.1. Above 0.8 kHz, the directional characteristics should be similar and within a cone angle of at least 120 ° each have smaller fluctuations.

2. An der Stelle des Abhörens soll die DurchlaPkurve2. At the point of eavesdropping, the pass-through curve should be used

eher Anordnung und Eigenschaften an den verschiedenen Punkten der Räumlichkeit ein zwischen weiten Grenzen schwankender Schalldruck wahrgenommen werden kann.rather arrangement and properties at the various Points of the room, a sound pressure fluctuating between wide limits is perceived can be.

Im Verlauf von weiteren Untersuchungen wurde erkannt, daß die Gewährleistung von frequenzunabhängigen, sich ähnelnden Richtungskennlinien des Schallstrahlers in der waagerechten wie in der senkrechten Ebene wenigstens über 1 kHz eine grundlegend w'ichti-In the course of further investigations it was recognized that the guarantee of frequency-independent, similar directional characteristics of the sound emitter in the horizontal as well as in the vertical plane, at least above 1 kHz, a fundamentally important

innerhalb des vorgeschriebenen Übertragungsban- io ge Forderung ist um im Raum ehie bestmöglichste des H.öglichst gering von der erforderlichen Schallübertragung zu erzielen. Werden nämlich frezweckmäßigsten Durchlaßkurve abweichen, quenzunabhängige, sich ähnelnde Richtungskennlinienwithin the prescribed transfer band requirement is the best possible in the area of the H. to achieve as little as possible of the required sound transmission. That is to say, they are most freely expedient Deviating transmission curve, frequency-independent, similar directional characteristics

sichergestellt dann wird in bezug auf die hauptsächliche Strahlungsrichtung des Schallstrahlers im Raum abwechselnd in den verschiedenen Richtungen einen Pfatz einnehmende Beobachter infolge der ähnlichen Richtungskennlinien, abgesehen von den auf die kritischen Bandbreiten des Hörsinnes bezogenen obener-It is then ensured with regard to the main radiation direction of the sound emitter in the room alternating observers in different directions, as a result of the similarity Directional characteristics, apart from the above-mentioned

3. An der Stelle des Abhörens soll bei einer subjektiv vernachlässigbaren Verzerrung ein genügend hoher Schalldruckpegel sichergestellt sein.3. At the point of eavesdropping should be subjective negligible distortion a sufficiently high sound pressure level can be ensured.

Die obigen insbesondere mit 1. und 2. bezeichneten
Forderungen werden von den bekannten Lösungen des
Problems nicht erfüllt Ohne Erfüllung der ersten Forderung kann das Problem überhaupt nicät gelöst werden. Bei Beachtung der bisher erzielten Ergebnisse läßt 20 sehen dem Ohr und dem Schallstrahler bildenden eleksich diese Behauptung folgenderweise begründen: troakustischen Übertragungskette, sowie abgesehenThe above designated in particular with 1. and 2.
The known solutions of the
Problem not met If the first requirement is not met, the problem cannot be solved at all. If the results obtained so far are taken into account, the ear and the sound emitter can be seen to justify this claim as follows: troacoustic transmission chain, as well as apart

Erfahrungsgemäß wird eine elektroakustische Kette praktisch immer von einem statistischen Programmsignal endlicher Bandbreite und niemals von einem sinusförmigen Signal erregt Die sich in Räumlichkeiten ergebende äußerst ungleichmäßige Durchlaßkurve des am Ende der Kette angeordneten Schallstrahlers wirdExperience has shown that an electroacoustic chain is practically always based on a statistical program signal finite bandwidth and never excited by a sinusoidal signal The resulting in premises extremely uneven transmission curve of the sound radiator arranged at the end of the chain becomes

wähnten, nicht hörbaren Eigenschaften der sich zwi-imagined inaudible properties of the

von einem sich infolge der zweckmäßig von der sphärischen Form abweichenden Richtungskennlinien zeigenden, belanglosen Pegelabfall eine im wesentlichen gleiehe Durchlaßkurve im tonfrequenten Band wahrnehmen. from a directional characteristic curve that shows itself due to the appropriately deviating from the spherical shape, irrelevant level drop is essentially the same Perceive the transmission curve in the audio frequency band.

Es wurde weiter erkannt Haß eine unabhängig vonIt was further recognized regardless of hate

im Falle von zufallsbedingten Signalen vom Hörsinn der Frequenz ähnliche Richtungskurvenschar noch den nicht als ungleichmäßig empfunden, vorausgesetzt daß Vorteil hat, daß der Richtungstaktor, d. h. der Quotient die Anzahl der Kennlinien-Ungleichmäßigkeiteh, z. B. 30 des in der Achse erregten Schalldruckes und der ausgeder Maxima, gleichen Charakters und einer Breite von strahlten Leistung eines Schallstrahlers mit solchen Af innerhalb der Afm breiten, sogenannten kritischen Eigenschaften auf eine von der Frequenz abhängig vor-Bänder des Hörens genügend hoch ist, d. h. geschriebene Weise veränderbar ist So kann z. B. der Afm/iAf> 10. Diese Forderung wird z.B. in einem Richtungsfaktor von der Frequenz unabhängig stetig Raum von V = 100m^J, d.h. einem Wohraum mittleren 35 gestaltet werden. Es muß ledigkich dafür gesorgt wer-Rauminhaltes oder für den üblichen Rauminhalt eines den, daß sich der Pegel des den Schallstrahler speisentechnischen Raumes in einem Studio bereits für Signale den Signals in Abhängigkeit von der Frequenz in einem einer Frequenz von höher als 100 Hz erfüllt. Bei wach- der Änderung der axialen Charakteristik entgegengesendem Rauminhalt nimmt diese Grenzfrequenz ab. setzten Sinne ändert, damit die Ungleichmäßigkeiten Andererseits ist erfahrungsgemäß die sich zwischen 40 der axialen Charakteristik ausgeglichen werden. Dieses den kritischen Bändern des Hörens zeigende Ungleich- ... mäßigkeit der Durchlaßkurve, d. h. die mit Hilfe einer
Farbgeräuschspannung von einer etwa eine Dritteloktave betragenden Bandbreite gemessene Ungleichmäßigkeit gut wahrnehmbar. Wenn deshalb die Ungleich- 45 eine der bekannten Lösung mit der Befriedigung der mäßigkeiten der bezeichnendsten, objektiv auch meß- Forderung eines stetigen Richtungsfaktors des Strahbaren akustischen Werte eines Schallstrahlungssystems, d. h. der Richtungskennlinie und der Schalldruck-Frequenz-Kennlinie, entsprechend den statistischen „w.. ,. __.in the case of random signals from the auditory sense of the frequency similar group of direction curves not perceived as uneven, provided that it has the advantage that the directional factor, ie the quotient, the number of characteristic curve irregularities, z. B. 30 of the sound pressure excited in the axis and the excerpted maxima, the same character and a width of radiated power of a sound emitter with such Af within the Afm wide, so-called critical properties on a frequency-dependent before-bands of hearing is sufficiently high, ie written way is changeable. B. the Afm / iAf> 10. This requirement will be designed, for example, in a direction ^{factor independent of the frequency, continuously space of V = 100m J} , ie a space of average 35. It only has to be ensured that the volume of the volume or the usual volume of the room in a studio is already fulfilled for the signals of the signal depending on the frequency in a frequency of higher than 100 Hz. This cut-off frequency decreases when the axial characteristic changes in the opposite direction. set sense changes, so that the irregularities on the other hand, experience has shown that between 40 of the axial characteristic are compensated. This unevenness of the transmission curve, which shows the critical bands of hearing, ie that with the help of a
Color-to-noise voltage of a bandwidth of about a third of an octave measured unevenness clearly perceptible. If, therefore, the inequality is one of the known solutions with the satisfaction of the moderation of the most characteristic, objectively also measurable requirement of a continuous directional factor of the radiant acoustic values of a sound radiation system, ie the directional characteristic and the sound pressure-frequency characteristic, according to the statistical "w. .,. __.

Eigenschaften des Programmsignals und der subjekti- 50 tiv einwandfreies Schaltbild bieten wird, wenn gleich-Properties of the program signal and the subjectively flawless circuit diagram will provide if the same

ven Wahrnehmbarkeit der Ungleichmäßigkeiten mit zeitig die Ähnlichkeit der Richtungskennlinien desven perceptibility of the irregularities with timely the similarity of the directional characteristics of the

einem Farbgeräusch einer Bandbreite einer Drittelok- ' '" ^J~ tave erklärt werden, ergibt sich die Aufgabe, einena color noise of a bandwidth of a Drittelok- '''~ ^J tave be explained, there is the task of a

Schallstrahler zu schaffen, dessen akustische Eigen- To create sound emitters whose acoustic properties

schäften, gemessen mit einem Signal einer Bandbreite 55 Richtungskennlinie und der Frequenzgang als gegeneiner Dritteloktave, keine wahrnehmbare Ungleichmä- seitig eng zusammenhängende Eigenschaften für ßigkeit mehr zeigen. Bei keiner der bekannten Lösun- Schallstrahler guter Qualität von Bedeutung sind, doch gen wurde diese Aufgabe erkannt. werden auch hier keine Bedingungen an die Stetigkeit Wie bekannt, besteht infolge der Wechselwirkung der Richtungskennlinien gestellt. Weiter wird ein auf zwischen Raum und Schallstrahlen ein wesentlicher 60 die Stelle des Abhörens bezogener elektrischer Aus-Unterschied zwischen der in einem freien Schallraum gleich der Durchlaßkurve des Schallstrahlers als ungünmeßbaren Durchlaßkurve der Schallstrahler und der in stig beurteilt. Diese Feststellung ist zutreffend, wenn einem Saal meßbaren Durchlaßkurve. Eine Verminde- nicht im voraus dafür Sorge getragen wird, daß etwa rung dieser Wechselwirkung wurde in der Studiotech- über 1 kHz die Richtungskennlinien des Schallstrahlers nik durch Normierung der Werte der technischen ft5 unabhängig von der Frequenz ähnlich verlaufen. AnRäumlichkeit bereits vor langer Zeit versucht. Nach dererseits wird für einen der modernsten Schallstrahler den neueren Forschungen aber wird dies das Problem nur die Bedingung gestellt, daß in-, vollen tonfrequenten nicht lösen, da bei Betätigung von Schallstrahlern übli- Band die Schalleistung eine hohe sein, sowie daß in dershafts, measured with a signal with a bandwidth 55 directional characteristic and the frequency response as against one Third octave, no discernible unevenly closely related properties for show more food. In none of the known solutions, good quality sound emitters are important, however gen this task was recognized. here too there are no conditions for continuity As is known, there is made due to the interaction of the directional characteristics. Next one is on between space and sound rays there is an essential electrical off-difference related to the place of eavesdropping between that in a free sound space equal to the transmission curve of the sound emitter as inunmeasurable Passage curve of the sound radiator and the judged in stig. This statement is correct if a hall measurable transmission curve. A reduction is not taken in advance that about In the studio technology, this interaction became the directional characteristics of the sound emitter over 1 kHz nik by normalizing the values of the technical ft5, regardless of the frequency. Space tried a long time ago. On the other hand, one of the most modern sound emitters In the more recent research, however, this problem is only placed on the condition that full, full audio frequencies do not solve, since the sound power should be high when actuating sound emitters, as well as that in the band

Problem kann mit Hilfe der bekannten elektrischen Netze gelöst werden.Problem can be solved with the help of known electrical networks.

Die aus dem Schrifttum bekannten Lösungen befriedigen diese Forderungen nicht. So ist beispielsweiseThe solutions known from literature do not meet these requirements. So is for example

lers zufrieden, ohne zu erkennen, daß diese letztgenannte Forderung aus objektiven Gründen nur dann an den verschiedenen Stellen der Räumlichkeit ein subjek-lers satisfied without realizing that the latter Request for objective reasons only a subjective

Schallstrahlers innerhalb eines breiten Schallbandes sichergestellt wird.Sound emitter is ensured within a wide sound band.

Bei einer anderen Lösung wird zwar erkannt, daß dieIn another solution it is recognized that the

waagerechten Ebene bei den mittleren und hohen Tönen ein homogenes von Ungleichmäßigkeiten infolge Interferenz freies Schallfeld entstehe.horizontal plane in the middle and high tones a homogeneous sound field , free of irregularities due to interference, is created.

Weiter ist es offensichtlich, daß Ungleichmäßigkeiten der Kennlinie genügend geringer Bandbreite, entstehend aus Interferenzen, vom subjektiven Standpunkt aus belanglos sind, so daß ihre Beseitigung nicht als eine Bedingung gesetzt werden muß. Da andererseits bei dieser Lösung nicht gefordert wird, daß der Schallstrahler in anderen, von der waagerechten abweichenden Ebene ein Schallfeld bestimmten Charakters erzeuge, ergibt sich eine stetige, frequenzunabhängige Richtungskennlinie und damit keine stetige, ausgestrahlte Leistung, um an der Stelle des Abhörens unabhängig von der Räumlichkeit irgendeine vorgeschriebene Durchlaßkurve sicherzustellen. Gleichzeitig wurden, um bei der oben erwähnten Lösung in der waagerechten Ebene eine von örtlichen Ungleichmäßigkeiten freie Richtungskennlinie zu erhalten, was, wenn in bezug auf andere Ebenen keine Bedingungen vorgegeben werden, eine an sich unbegründete Forderung ist, die hochtönigen Lautsprecher über dem tieftönigen Lautsprecher angeordnet. Bei dieser Lösung fällt die Längsachse der hochtönigen Schallstrahlungseinheit mit derjenigen des tieftönigen Schallstrahlers zusammen, und gleichzeitig wurden die hochtönigen Schallstrahler gegenseitig um ihre Längsachse verdreht. Wie von Meßergebnissen bekräftigt, kann die gewählte Lösung über 1 kHz in der waagerechten Ebene nicht einmal eine annähernde Ähnlichkeit der Richtungskennlinien gewährleisten. Furthermore, it is obvious that irregularities in the characteristic curve with a sufficiently small bandwidth arise from interferences, are irrelevant from a subjective point of view, so that their elimination is not considered a condition must be set. On the other hand, since this solution does not require that the sound emitter create a sound field of a certain character in other planes deviating from the horizontal plane, the result is a steady, frequency-independent directional characteristic and therefore not a steady, radiated one Performance to at the point of wiretapping regardless of the room any prescribed Ensure transmission curve. At the same time, in order to use the above-mentioned solution in the horizontal Level to obtain a directional characteristic free of local irregularities, what if in relation no conditions are specified at other levels, which is an unsubstantiated requirement in itself high-frequency loudspeaker arranged above the low-frequency loudspeaker. In this solution, the longitudinal axis falls the high-pitched sound radiation unit together with that of the low-pitched sound radiator, and at the same time, the high-pitched sound emitters were mutually rotated around their longitudinal axis. As from measurement results affirmed, the chosen solution cannot even be approximate above 1 kHz in the horizontal plane Ensure similarity of the directional characteristics.

Erfahrungsgemäß muß in derart angeordneten Mehrkanal-Schallstrahlern, angesichts des ziemlich großen Abstandes der tief- und hochtönigen Lautsprecher, die Abgleichsfrequenz genügend tief gewählt werden, damit in der Durchlaßkurve, im wesentlichen von der Richtung unabhängig, keine breitbandige und somit hörbare Ungleichmäßigkeit entsteht. Aufgrund derselben Überlegung wurde für die Abgleichfrequenz des obigen Schallstrahlers ein Wert von 300 Hz bestimmt Dementsprechend wird bei einer Frequenz von höher als etwa 600 Hz lediglich eine aus in der senkrechten Ebene übereinander angeordneten Lautsprechern aufgebaute Hochton-Strahlungseinheit strahlen. Aus diesem Grunde kann der wesentliche Nachteil dieser Anordnung, daß nämlich der volle Schallstrahler von etwa 1 kHz an keine von der Frequnez unabhängig, nahezu stetige Richtungskennlmie abgibt, überhaupt nicht beseitigt werden.Experience has shown that in multi-channel sound emitters arranged in this way, in view of the fairly large distance between the low and high-pitched loudspeakers, the adjustment frequency must be selected sufficiently low so that there is no broadband and thus audible unevenness in the transmission curve, essentially independent of the direction. On the basis of the same consideration, a value of 300 Hz was determined for the adjustment frequency of the above sound emitter. For this reason, the main disadvantage of this arrangement, namely that the full sound radiator does not emit any almost constant directional characteristic independent of the frequency from about 1 kHz, cannot be eliminated at all.

Es wurde weiter erkannt, daß. um auf einem breiteren Band eine ständige Richtungskennlime zu erzielen, die Abgieichfrequenz derart gewählt werden muß, daß bei der Frequenz, bei der sich die Schallstrahlung des den Tiefton, bzw. Hochton strahlenden Kanals überlappt die Schallstrahlungseinheit in der waagerechten Ebene bereits gerichtete Strahlungseitenschaften aufweisen sollen. Die gerichtete Strahlung wird von der an der Oberfläche des Gehäuses entstehenden Schallablenkung stark beeinflußt besitzt jedoch ein in einem geschlossenen Gehäuse eingebauter Schallstrahler bei niedrigen Frequenzen notwendigerweise eine sphärische Richtnngskennlinie and tritt eine gerichtete Strahlung in Abhängigkeit von den Abmessungen des Lautsprechers und des Gehäuses erst über etwa 1 kHz ein. Deshalb muß erftndungsgemäß die Abgleichfrequenz bei Beach;ung der üblichen Gehäuseabmessungen entgegen den Empfehlungen des Schrifttums um etwa zwei Oktaven höher gewählt werden, damit die für die Richtungskennlinie aufgestellten Bedingungen auch ir der Umgebung der Abgleichfrequenz befriedigt wer den. Die Erfahrungen laufen der Behauptung de; Schrifttums, daß die Abgleichfrequenzen derart be stimmt werden müsse, daß der den Tiefton strahlende Lautsprecher bei dieser Frequenz noch keine Steue rungseigenschaften aufweise, zuwider.It was further recognized that. In order to achieve a constant directional characteristic over a broader band, the calibration frequency must be selected in such a way that at the frequency at which the sound radiation of the channel radiating the low and high frequencies overlaps the sound radiation unit in the horizontal plane should already have directed radiation conductivities. The directional radiation is strongly influenced by the sound deflection occurring on the surface of the housing, but a sound radiator built into a closed housing necessarily has a spherical directional characteristic at low frequencies and directional radiation occurs only after about 1, depending on the dimensions of the loudspeaker and the housing kHz on. Therefore, according to the invention, the adjustment frequency must be selected, contrary to the recommendations of the literature, by about two octaves higher when observing the usual housing dimensions, so that the conditions established for the directional characteristic are also satisfied in the vicinity of the adjustment frequency. The experience runs the assertion de; Literature that the calibration frequencies must be determined in such a way that the loudspeaker radiating the low-frequency range does not yet have any control properties at this frequency, contrary.

Weiter wurde erkannt, daß, da sich infolge der statistischen Eigenschaften des Programmsignals zwischer ίο etwa 630 und 1250 Hz irgendwo ein Frequenzband vor einer Breite einer Dritteloktave befindet, unterhalt bzw. überhalb welcher das Programmsignal eine irr großen ganzen gleiche Signalleistung aufweist, eine optimale Ausnützung der Belastbarkeit des tiefen und hohen Tonkanals in Mehrkanalsystemen zweckmäßig die Auswahl der Abgleichfrequenz gegenüber den üblicher 300 Hz um mindestens eine Oktave höher erfordert.It was also recognized that, as a result of the statistical properties of the program signal, between ίο about 630 and 1250 Hz somewhere a frequency band in front a width of a third of an octave, maintain or above which the program signal is an irr has largely the same signal power, an optimal use of the resilience of the low and high Sound channel in multi-channel systems expediently the selection of the calibration frequency compared to the usual 300 Hz requires at least an octave higher.

Bei der Lösung der Aufgabe der Erfindung, derer Merkmale sich aus dem Anspruch 1 ergeben, wurde von dem Grundgedanken ausgegangen, daß ein aus Hoch- und Tieftonstrahlungselementen aufgebautes Schallstrahlersystem geschaffen werden soll, welches im Gegensatz zu den bisher bekannten Lösungen etwa über 0,8 kHz frequenzunabhängig sich ähnelnde Richtungskennlinien gewährleistet, wobei die Belastbarkeil der Tief- und Hochtonstrahlungselemente besser ausgenützt wird, gleichzeitig aber der Schallstrahler unter Abänderung der Durchlaßkurve des das Schallstrahlungssystem speisenden Verstärkers, als ein Schallstrahler mit als Funktion der Frequenz veränderbaren Richtungsfaktoren aufgebaut werden kann, um an der Stelle des Abhörens in der Räumlichkeit besser an die nach der Aufgabe geforderte zweckmäßigste Durchlaßkurve heranzukommen. Das den Gegenstand des Erfindung bildende Schallstrahlersystem stellt eine Lösung des Problems mit Hilfe von mehreren, auch von einander unabhängig anwendbaren, doch gemeinsam das beste Ergebnis gewährleistenden Maßnahmen dar.In achieving the object of the invention, the features of which emerge from claim 1, was started from the basic idea that a built up of high and low frequency radiation elements Sound emitter system is to be created, which in contrast to the previously known solutions about Directional characteristics that are similar to one another are guaranteed independent of frequency above 0.8 kHz, whereby the load bearing wedge the low-frequency and high-frequency radiation elements are better used, but at the same time the sound radiator is below Modification of the transmission curve of the amplifier feeding the sound radiation system, as a sound radiator with directional factors changeable as a function of the frequency can be built up in order to take part in the Instead of eavesdropping in the room, it is better to use the most appropriate transmission curve required by the task to approach. The sound radiating system forming the subject of the invention provides a solution of the problem with the help of several, also independently applicable, but jointly measures that guarantee the best result.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.Further developments of the invention emerge from claims 2 and 3.

Einzelheiten und weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Schallstrahlers sind im folgenden an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigenDetails and further advantages of the sound emitter according to the invention are given below with reference to the Drawing explained in more detail using exemplary embodiments. Show in the drawing

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schallstrahlersystems mäßiger Lautstärke,F i g. 1 an embodiment of a sound emitter system according to the invention with moderate volume,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechendes Schallstrahlersystem, jedoch größerer Leistung.FIG. 2 shows a sound radiator system corresponding to FIG. 1, but with greater power.

F i g. 3 Richtungskennlinien in der Umgebung einer Abgleichfrequenz von fc = 1,25 kHz, und zwar für eine Ausführung laut F i g. 1, F i g. 3 directional characteristics in the vicinity of an adjustment frequency of fc = 1.25 kHz, for an embodiment according to FIG. 1,

F i g. 4 und 5 zum Vergleich Richtungskennlinien mit Diffraktionsmitteln und ohne solche,F i g. 4 and 5 for comparison, directional characteristics with Diffraction agents and without such,

F i g. 6 und 7 beispielsweise die Anordnung der verwendbaren Diffraktionsmittel in Draufsicht und per spektivischer Darstellung,F i g. 6 and 7, for example, the arrangement of the diffraction means that can be used in plan view and by perspective representation,

F i g. 8 eine besonders vorteilhafte Ausführung von Diffraktionsmitteln.F i g. 8 a particularly advantageous embodiment of diffraction means.

F i g. 9 und 10 Beispiele der Änderungen der Durchlaßkurven im Bereich der hohen Töne auf Einwirkung von Diffraktionshemmen,F i g. 9 and 10 are examples of the changes in the transmission curves in the region of the high notes upon exposure of diffraction inhibitors,

F i g. 11,12 und 13 die Änderungen der bei verschiedenen Aufstellungen des Schallstrahlers in einem geschlossenen Raum erhaltenen Schalldruck-Frequenz-Kennlinienabschnitte als Ergebnis der Wechselwirkung von Schallstrahier und Raum,F i g. 11, 12 and 13 show the changes in the sound pressure-frequency characteristic curve sections obtained with different setups of the sound emitter in a closed space as a result of the interaction of acoustic radiation and space,

F i g. 14 eine Teilansicht der elektroakustischen Kette des Schallstrahlersystems.F i g. 14 is a partial view of the electroacoustic chain of the sound emitting system.

Fi g. 15 und 16 die Frequenzkennlimien der verwendeten Filter,Fi g. 15 and 16 the frequency characteristics of the used Filter,

Fig. 17 die in einem geschlossenen Raum gemessenen Schalldruck-Frequenz-Kennlinicn des erfindungsgemäßen Schall&irahlersyslems, und17 the measured in a closed space Sound pressure-frequency characteristics of the invention Schall & irahlersyslems, and

F i g. 18, 19 und 20 die praktisch frequenzunabhängigen Richtungskennlinien des erfindungsgemäßen Schallstrahlersystems.F i g. 18, 19 and 20 the practically frequency-independent directional characteristics of the invention Sound emitting system.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts are given the same reference symbols in the figures Mistake.

In der Anordnung nach F i g. 1 enthält das Schallstrahlungssystem 1 eine Elektronik 2, einen in einem tieftonstrahlenden Gehäuse 3 untergebrachten tieftonstrahlenden Lautsprecher 4, und weiter vier in einem hochtonstrahlenden Gehäuse 5 untergebrachte hochtonstrahlende Lautsprecher 6. Die Lautsprecher 6 sind in einer waagerechten Ebene angeordnet. Für die Messungen wurde ein Bezugs-Koordinatensystem 7 verwendet, dessen Achsen x. y, ζ rechtsgeclreht sind.In the arrangement according to FIG. 1, the sound radiation system 1 contains electronics 2, a low-frequency loudspeaker 4 accommodated in a low-frequency radiating housing 3, and further four high-frequency radiating loudspeakers 6 housed in a high-frequency radiating housing 5. The loudspeakers 6 are arranged in a horizontal plane. A reference coordinate system 7 was used for the measurements, the axes of which x. y, ζ are rotated to the right.

Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung ist es wesentlich, daß der Abstand des kritischen Abschnittes 8, d. h. des Mittelpunktes des tieftonstrahlenden Lautsprechers 4, von dem Mittelpunkt des äußersten Lautsprechers 6 des Hochtonstrahlungssystenis das 1,5-fache des Durchmessers des verwendeten Lautsprechers 4 nicht überschreitet.In an arrangement according to the invention, it is essential that the distance between the critical section 8, d. H. the center of the low-frequency radiating loudspeaker 4, from the center of the outermost loudspeaker 6 of the high frequency radiation system 1.5 times the diameter of the loudspeaker used 4 does not exceed.

F i g. 2 veranschaulicht eine Ausführung des erfinfungsgemäßen Schallstrahlungssystemis höherer Leistung, in welchem in je einem tief- und hochtonstrahlenden Gehäuse 3, bzw. 5 ein tieftonstrahlender Lautsprecher 4 eingebaut und in zwei Fteihen geordnet hochtonstrahlende Lautsprecher 6 untergebracht sind. F i g. 3 stellt die für ein Ausfiihrungsbeispiel der Anordnung laut F i g. 1 erhaltenen Meßergebnisse dar. In dem Schallstrahlungssystem wurde die Abgleichfrequenz auf fc = 1,25 kHz eingestellt und in der Figur die sich in der Umgebung dieser Frequenz ergebende halbebnige Richtungskennlinien dargestellt. Die Abgleichfilter weisen bei von der Abgleichtrequenz genügend abweichenden Frequenzen eine abfallende Kennlinie einer Steilheit von 12 dB/Oktave auf. Die Richtungskennlinien wurden in einem Abstand von 2 m von dem Schallstrahler, in der Ebene xy in einem freien Schallfeld an der Abgleichfrequenz und in ihrer Umgebung aufgenommen. F i g. 2 illustrates an embodiment of the higher-power sound radiation system according to the invention, in which a deep-tone radiating loudspeaker 4 is installed in a low-frequency and high-frequency radiating housing 3 or 5 and high-frequency loudspeakers 6 are arranged in two rows. F i g. 3 represents the for an exemplary embodiment of the arrangement according to FIG. 1 shows the measurement results obtained. In the sound radiation system, the adjustment frequency was set to fc = 1.25 kHz and the figure shows the semi-planar directional characteristics in the vicinity of this frequency. If the frequencies deviate sufficiently from the calibration frequency, the adjustment filters have a falling characteristic with a steepness of 12 dB / octave. The directional characteristics were recorded at a distance of 2 m from the sound emitter, in the plane xy in a free sound field at the calibration frequency and in its surroundings.

In dem Schallstrahlungssystem laut F i g. 1 wurde die Wirkung der verschiedenen, eine Diffraktion verursachenden Hemmen untersucht. Die Ergebnisse sind in F i g. 4 und 5 dargestellt: die mit durchgehenden Linien gezeichneten Kurven stellen die zu den verschiedenen Frequenzen gehörenden halbebnigcn Richtungskennlinien ohne Verwendung von Diffraktionshemmen dar. während die mit gestrichelten Linien dargestellten Kurben die bei Verwendung von bekannten Diffraktionsstangen erhaltenen Ergebnisse veranschaulichen. Zwecks Vergleichs stellen die mit strichpunktierten Linien gezeichneten Kurven die bei Verwendung von erfindungsgemäßen Hemmern erhaltenen Kennlinien dar. Die Anordnung der Hemmen wird in Fig.6 veranschaulicht Aus F i g. 4 und 5 ist es klar ersichtlich, daß 2. B. bei 5 kHz und 6,3 kHz die Diffraktionsstange 9 keine wesentliche Auswirkungen hat. Es sei bemerkt daß die Lautsprecher 6 auf einer mit gebrochener linie dargestellten Schallwand untergebracht sind. In the sound radiation system according to FIG. 1 the effect of the various inhibitors causing diffraction was investigated. The results are shown in FIG. 4 and 5: the curves drawn with solid lines represent the semi-planar directional characteristics associated with the various frequencies without the use of diffraction inhibitors. While the curves shown with dashed lines illustrate the results obtained using known diffraction rods. For the purpose of comparison, the curves drawn with dash-dotted lines represent the characteristic curves obtained when using inhibitors according to the invention. The arrangement of the inhibitors is illustrated in FIG. 4 and 5 it can be clearly seen that, for example, at 5 kHz and 6.3 kHz, the diffraction rod 9 has no significant effects. It should be noted that the loudspeakers 6 are accommodated on a baffle shown in broken lines.

Ein wesentlich besseres Ergebnis kann erzielt werden, wenn vor den beiden äußersten 1-autsprechern 6 des Schallstrahlungssyvteim eine einzige gelöcherte, la mellcnartige Hemme aufgestellt wird I mc solche An Ordnung ist in F i g. 7 veranschaulicht. Ein befriedigendes Ergebnis kann erzielt werden, wenn die freie, gelöcherte Oberfläche der lamellenartigen Hemme Il kleiner ist als die Hälfte der vollen Oberfläche.
Ein besonders günstiges Ergebnis kann bei Verwendung einer Lamelle laut F i g. 8 erzielt werden. Hier sind Reihen aus Löchern größeren Durchmessers 13 angeordnet. Die in den Richtungskennlinien eintretende Besserung ist in F i g. 4 und 5 durch die strichpunktiert gezeichneten Richtungskennlinien veranschaulicht. Das heißt die Lösung laut obiger Ausführungen ermöglicht mit einer entsprechend ausgebildeten, gelöcherten Lamelle als eine Diffraktion verusachende Hemme die Gewährleistung einer im Vergleich zu früheren Lösungen sichereren frequenzunabhängigen Richtungskennlinie in den höheren Frequenzbereichen. A much better result can be achieved if a single perforated, sheet-like barrier is set up in front of the two outermost 1 speakers 6 of the sound radiation system. Such an arrangement is shown in FIG. 7 illustrates. A satisfactory result can be achieved if the free, perforated surface of the lamellar inhibitor II is smaller than half the full surface.
A particularly favorable result can be achieved when using a lamella according to FIG. 8 can be achieved. Here rows of holes of larger diameter 13 are arranged. The improvement occurring in the directional characteristics is shown in FIG. 4 and 5 illustrated by the directional characteristic lines shown in dash-dotted lines. In other words, the solution according to the above statements, with an appropriately designed, perforated lamella as a barrier causing diffraction, ensures a more reliable frequency-independent directional characteristic in the higher frequency ranges compared to previous solutions.

Es zeigt sich jedoch die Wirkung der eine DiffraktionHowever, it shows the effect of a diffraction

verursachenden, lamellenartigen Hemme 11 nicht nur in der Richtungskennlinie, sondern auch in der Schalldruck-Frequenz-Kennlinie, aufgenommen in der Achse des Schallstrahlers, und zwar derart, daß sich dort, wo sich unter Einwirkung der Diffraktion die Richtungskennlinie wesentlich günstiger gestaltet, die axiale Schalldruck-Frequenz-Kennlinie im allgmeinen zu einer abfallenden wird, das Hochtonstrahlungselement aus den üblichen individuellen Lautsprechern fast geradliniger Durchlaßkurven aufgebaut wird. Die abfallende, in F i g. 9 dargestellte Kennlinie des Schallstrahlungssystems, wo erfahrungsgemäß der Abfall bei etwa 3 kHz beginnt, ist an sich nicht unvorteilhaft, sondern es wird die Abwesenheit von aus anderen Lösungen bekannten scharf gerichteten hohen Tönen im Saal eine subjektiv angenehme Empfindung sichern. Auch entspricht die Durchlaßkurve den einschlägigen tonfilmtechnischen Empfehlungen. Um jedoch eine in Rundfunk- und Fernsehstudien übliche Durchlaßkurve zu gewährleisten, wobei aber die Richtungskennlinien des Schallstrahlungssystems auch bei Frequenzen über 0,8 kHz ähnlich verlaufen, soll zweckmäßig dafür Sorge getragen werden, daß die an der Stelle des Hörers aufgenommene Durchlaßkurve des Schallstrahlungssystems im gegebenen Falle in einem breiten Tonband annähernd eine geradlinige ist Erfahrungsgemäß soll zu diesem Zweck das Hochtonstrahlungselement aus individuellen Lautsprechern aufgebaut werden, deren Achsendurchlaßkurve bei den hohen Tönen eine ausgesprochen ansteigende ist. Lautsprecher einer solchen Kennlinie werden an sich eine ausgesprochen unangenehme Tonwirkung auüben, doch können sie in einem Schallstrahlungssystem obiger Anordnung vorteilhaft verwendet werden.causing, lamellar inhibition 11 not only in the directional characteristic, but also in the sound pressure-frequency characteristic, recorded in the axis of the sound emitter, in such a way that where the directional characteristic is much more favorable under the action of diffraction, the axial The sound pressure-frequency characteristic curve generally becomes a sloping one, the high-frequency radiation element being built up from the usual individual loudspeakers with almost straight-line transmission curves. The sloping, in F i g. 9 of the sound radiation system, where experience shows that the drop begins at around 3 kHz, is not in itself disadvantageous, but the absence of sharply directed high tones in the hall, known from other solutions, will ensure a subjectively pleasant sensation. The transmission curve also corresponds to the relevant sound film recommendations. However, in order to ensure a transmission curve that is common in radio and television studies, although the directional characteristics of the sound radiation system are similar even at frequencies above 0.8 kHz, it is advisable to ensure that the transmission curve of the sound radiation system recorded at the location of the listener is within the given range The case in a wide tape is almost straight. Experience has shown that for this purpose the high-frequency radiation element should be built up from individual loudspeakers, the axial transmission curve of which is markedly rising in the high tones. Loudspeakers with such a characteristic curve will per se exert an extremely unpleasant sound effect, but they can advantageously be used in a sound radiation system of the above arrangement.

Eine Achsendurchlaßkurve eines aus Lautsprechern mit steigender Durchlaßkurve laut F i g. 1, 7 und 8 aufgebauten Schailstrahlungssystems wird in F i g. 10 mit einer vollen Kurve dargestellt Die in F i g. 9 dargestellte, fast geradlinig gestrichelte Durchlaßkurve ist diejenige eines Hochtonstrahlungselementes. Es ist klar ersichtlich, daß die Änderung eine beträchtliche ist Erfahrungsgemäß ist die auf die Einwirkung einer Dif- An axis transmission curve of one of loudspeakers with an increasing transmission curve according to FIG. 1, 7 and 8 built up beam radiation system is shown in FIG. 10 shown with a full curve. 9 shown, almost straight dashed transmission curve is that of a high-frequency radiation element. It is clear that the change is a considerable one. Experience has shown that the effect of a dif-

fraktionslamefle zurückzuführende Änderung bei dem gegebenen Lautsprechertyp von der Streuung der verwendeten Lautsprecherexemplare ziemlich unabhängig, vorausgesetzt daß die Lautsprecher solche innerhalb der üblichen Fertigungstoleran*en sind.The change in the given loudspeaker type attributable to fraktionslamefle is quite independent of the distribution of the loudspeaker copies used, provided that the loudspeakers are within the usual manufacturing tolerances.

** Eine weitere Verbesserungen ergebende Lösung wurde mit einem laut bekannten Lösungen ausgeführ ten und in die Verstärker, d. h. Stromkreise des Schaflstrahlungssvstcms. 7wcckmäßig vor den Lcistungsvcr- ** Another solution resulting in further improvements was carried out with a known solution and integrated into the amplifier, ie the electrical circuits of the Schaflstrahlungssvstcms. 7 weekly in front of the performance

609 528/23*609 528/23 *

stärkern eingefügten elektrischen Berichtigungsnetz mit Durchlaßkurven, deren Steilheit über 1 kHz in einem Band von mindestens einer Oktave kleiner als + 6 dB ist, erzielt. Auf diese Weise wurde bei Frequenzen über 0,8 kHz ein frequenzunabhängiger Schallstrahler einer praktisch beständigen Richtungskennlinie ausgebildet, welcher im Raum an der Abhörstelle, abhängig von den Vorschriften, einen zwischen weiten Grenzen veränderbaren Richtungsfaktor und auch eine solche Durchlaßkurve aufweiststronger inserted electrical correction network with transmission curves whose steepness is less than 1 kHz in a band of at least one octave + 6 dB is achieved. In this way, at frequencies above 0.8 kHz, it became a frequency-independent sound emitter a practically constant directional characteristic, which depends in the room at the listening point of the regulations, a directional factor that can be changed between wide limits and also a has such a transmission curve

Ein laut obiger Ausführung aufgebautes Schallstrahlungssystem gibt ein günsiges Ergebnis, wird es im Raum von den Widerhallflächen, z. B. den Wänden in einem entsprechenden Abstand aufgestellt Wird andererseits das Schallstrahlungssystem in der Nähe einer Widerhallfläche untergebracht so wird als Ergebnis der Wirkung der Widerhallfläche der Schalldruck bei den tiefen Tönen beträchtlich anwachsen. Doch trotz allemdem trachten die Konstrukteure noch heute danach, die in einem freien Schallfeld aufgenommene Durchlaßkurve des Schallstrahlers in der Richtung von niederen Frequenzen in einem breiteren Band auszubreiten und auszugleichen. Erfahrungsgemäß kann ein gutes Ergebnis erzielt werden, wenn die in einem freien Schallfeld aufgenommene Durchlaßkurve eines in der Umgebung einer Widerhallfläche betätigten Schallstrahlers bei niedrigen Frequenzen etwa unter 100 Hz einen Abfall von etwa 12 dB/Oktave aufweist In diesem Falle wird nämlich erfahrungsgemäß die Entwicklung der im Raum gemessenen Schalldruck-Frequenz-Charakteristik weniger von der an den in der Nähe befindlichen Wänden entstehende Reflexion beeinflußt Es wurde jedoch festgestellt daß die Wirkung der den Schallstrahler begrenzenden Flächen nicht in vollem Umfang beseitigt werden kann. Dies geht aus F i g. 11 hervor, welehe den tieffrequenten Abschnittt der bei 100 Hz in einem freien Raum aufgenommene um 12 dB/Oktave abfallenden Schalldruck-Frequenz-Charakteristik des vorher erwähnten Schallstrahlungssystems wiedergibt und zwar gemessen in einem Raum von 120 m^J, bei einem Nachklang von etwa 04 msec, in einem Abstand von 3 m vom .Schallstrahler derart daß bei ungeänder· ter Meßmikrophonstellung der Schallstrahler laut F i g. 1 erst am Boden (durchgehende Linie), und dann m hoch (gestrichelte Linie) eng an der Wand aufgestellt wurde. Ähnliche Ungleichmäßigkeiten zeigt auch Fi g. IZ wo die Meßergebnisse mit der rückwärtigen Kante des Schallstrahlers in einem Abstand von 0.75 m von der Wand erzielt wurden.A sound radiation system constructed as described above gives a favorable result if it is in the room from the reverberation surfaces, e.g. B. erected at an appropriate distance from the walls, on the other hand, if the sound radiation system is housed near a reverberation surface, the sound pressure in the low tones will increase considerably as a result of the effect of the reverberation surface. In spite of all this, the designers still strive to expand the transmission curve of the sound radiator recorded in a free sound field in the direction of lower frequencies in a broader band and to compensate for it. Experience has shown that a good result can be achieved if the transmission curve recorded in a free sound field of a sound emitter operated in the vicinity of a reverberation surface shows a drop of about 12 dB / octave at low frequencies about below 100 Hz The sound pressure-frequency characteristic measured in the room is less influenced by the reflection occurring at the nearby walls. However, it has been found that the effect of the surfaces delimiting the sound radiator cannot be completely eliminated. This is evident from FIG. 11 indicates welehe the low-frequency section t of recorded at 100 Hz in a free space falling by 12 dB / octave sound pressure frequency characteristic representing the aforementioned acoustic radiation system as measured in a space of 120 m ^J, at an echo of about 04 msec , at a distance of 3 m from the .Sound radiator in such a way that if the measuring microphone position remains unchanged, the sound radiator according to FIG. 1 was first placed on the floor (continuous line), and then meters high (dashed line) close to the wall. FIG. 1 also shows similar irregularities. IZ where the measurement results were obtained with the rear edge of the sound emitter at a distance of 0.75 m from the wall.

Zwar ist die rieh aus einer bei 100 Hz in einem freien Raum abfallenden Charakteristik ergebende Ungleichmäßigkeit nicht bedeutend kann doch eine weitere Verbesserung mit Hilfe eines vor dem das Schallstrahlungssystem speisenden Leistungsverstärker eingeschalteten elektrischen Berichtigungsnetz erreicht wer- 55 den. Die Steilheit der Charakteristik des Netzes soll bei einer Frequenz unter 300 Hz in einem Band von einer Oktave mindestens größer als -6 dB/Oktave und zweckmäßig fortlaufend regelbar setaIt is true that the rieh from a at 100 Hz in a free The unevenness resulting from the sloping characteristic is not significant but it can be a further one Improvement with the help of a power amplifier switched on before the power amplifier feeding the sound radiation system electrical correction network can be achieved. The steepness of the characteristic of the network should be a frequency below 300 Hz in a band of one octave at least greater than -6 dB / octave and appropriately continuously adjustable seta

Aus den obigen Ausführungen ist es einleuchtend ^fo daß durch eine Berichtigung der Durchlaßkurve des Schaflstrahhingssystems bei den tiefen Tönen zweckmäßig in Abhängigkeit von der Aufstellungsstelle des Schallstrahlers eine noch wehere Verbesserung erreicht werden kann. Diese Tatsache wurde bisher tmbe- ⁶S achtet gelasseaFrom the foregoing, it is evident that the ^fo Schaflstrahhingssystems in low tones even wehere improvement can be achieved by adjusting the passband appropriate depending on the installation location of the horn. This fact has been tmbe- ⁶ S respects gelassea

Erfahrungsgemäß stelltes es sich hn weiteren Verlauf noch heraus, daß mit einer weiteren Wirkung des RauExperience has shown that it turns out to be the further course still figured out that with another effect of the rough

mes gerechnet werden muß, nämlich mit einer Wir kung, welche bei den in der Fernsehtechnik verwende ten Schallstrahlungssystemen sehr bedeutend ist E wurde festgestellt, daß ein Schallstrahler stetiger Rieh tungskennlinie, welcher in einem freien Raum im Fre quenzband zwischen 200 und 2000 Hz eine gleichmäßi ge Uurchlaßkurve aufweist, in einem Saal trotz alledeir in diesem Frequenzband eine sich nach der Frequenz örtlich ändernde Durchlaßkurve, d. h. eine Frequenzan hebung, zeigt Die Größe dieser Frequenzanhebung so w.ed.eder Ungleichmäßigkeit zugeordnete Bandbreite sind erfahrungsgemäß Funktionen des Ortes. Dies gehtmes must be expected, namely with an effect which is used in television technology th sound radiation systems is very important E it was found that a sound emitter is steady Rieh performance characteristic, which in a free space in the frequency band between 200 and 2000 Hz a uniform In a hall, despite everything in this frequency band, it varies according to frequency locally changing transmission curve, d. H. a frequency Elevation, shows the size of this frequency increase as w.ed. the bandwidth assigned to the unevenness experience shows that they are functions of the place. This is possible

Q^Uk π ' ^gJ,^{3 hervor}' ^welche beispielsweise für ein Schallstrahlungssystem laut F i g. 1 eine mit einem Memikrophon in einem Abstand von 2 m derart aufgenommene Charakteristik darstellt, daß der Schalls.rahler einmal am Boden (durchgehende Linie) und dann in einer Hohe von 2 m vom Boden (gestrichelte Linie) aufgestellt wurde. Die Ungleichmäßigkeit der zuerst erwähnten Durchlaßkurve wurde mit Hilfe eines zwischen den heißen und kalten Pol des bekannten Kennlinienbencht.gungs-Stromkreis eingefügten, aus einem in Reihe geschalteten Widerstand aus einem Kondensator und einer Induktivität bestehenden elektrischen Ne zes ausgesehen. Die Resonanzfrequenz und der Gutefaktor des Netzes wurden zweckmäßig veränderbar ausgestaltet In der Mehrzahl der praktischen Fälle krek V^ ^{daß norma|}erweise ein solcher Stromkreis nicht benötigt wird, es sei denn, daß an das SchallsÜbungssystem außerordentlich hohe Ansprüche gc-Q ^U k π ' ^g J, ^{3 out} ' ^which , for example, for a sound radiation system according to FIG. 1 shows a characteristic recorded with a memikrophone at a distance of 2 m in such a way that the sound emitter was set up once on the floor (continuous line) and then at a height of 2 m from the floor (dashed line). The irregularity of the first-mentioned transmission curve was looked for with the aid of an electrical nezes which was inserted between the hot and cold poles of the known characteristic curve reporting circuit and consisted of a series-connected resistor, a capacitor and an inductance. The resonance frequency and the good factor of the network were expediently designed to be changeable. In the majority of practical cases, Krek V ^ ^{that norma |} prove that such a circuit is not required, unless the sound training system is subject to extremely high demands.

neb T,t^rden _R ^{emem Solchen Falle}· z- ^B- im Studiobetneb ist die Beständigkeit der Aufstellung des Schall- ^besides T, t _{rden R} ^{emem such a case} z- ^B - in the studio bed the stability of the installation of the sound

strahlun«<_vstems ^hergestellt So wurde, um dem 1 unbefugten Personen in die zweckmäßig NW₇ i 1 ^{Uurchlaßkurv}e zuvorzukommen, das obige derart ,T" ^der Verstärkeranlage zweckmäßig de■ ief ^me;^Seb™^ ^daß die Einheit frst nach Lösen der^Befestipingsbolzen des Verstärkers zugänglich _strahlun «<vstem s ^ so, in order to forestall the 1 unauthorized person in the appropriate NW ₇ i 1 ^{Uurchlaßkurv} e, the above in such a way" T "of ^the amplifier system appropriately de ■ ief ^me ; ^Seb ™ ^ ^that the unit works after loosening the ^ The amplifier's fastening bolts are accessible

Durchlaßkurve örtlich berichtigendes " Studiobetrieb verwendeten Schallauch bereits früher eingebaut. Es • . , Kannt daß ein solches Netz zweck-Jn veranderoares sein muß. und daß die optimaellung von der Anlage des Schallstrahlungssyunabhaneg sein solL Außerdem soll laut Schrift-Kesonanzfrequenz eines solchen Netzes nur für ι. im Bereich der Ab-Hochtonstrahlers, be-Passage curve locally correcting "studio operation used Schallauch already installed earlier. It •. , Knew that such a network is purposeful must be veranderoares. and that the optimal from the installation of the sound radiation syunabhaneg should also be, according to the text, resonance frequency such a network only for ι. in the area of the high-frequency radiators, loading

^{FaIle em}<* SchaOstrahgschanücterikstik dieses zweckmäßig für Frequenzen unter " ^{aUSgelegt werd}^<fen* im ge-Ergebnis erzielt wird ^{Cases em} <* SchaOstrahgschanücterikstik this is expediently achieved for frequencies under " ^{laid out} ^ <fen * in the ge result

^auch "* ^{einem im Κε}^ paraHelen Schwmg- ^also "* ^{an in the Κε} ^ paraHelen Schwmg-

enthaltend einen Wider-^{Und €hle} »«Wrtiviat, ausge-Containing a negative ^{and € hle} »« Wrtiviat, selected

^des SchaHstrahlungssystems ^OTte^brachte, emTDiffrak- ^{of the} specter radiation system ^OTte ^ brought emTDiffrak-

^{Iant Fi}8·³ »« zweckmäßig &*teto inen Teil der die ***!**** bedeckenden ^aaßere Oberfläche, mit einem ^{Iant Fi} 8 · ³ »« appropriate & * teto in part of the ^outer surface covering the ***! **** , with a

^{eWeb Β} ^ ^{eWeb Β} ^

Durch die gemeinsame Verwendung all dieser Elemente kann ein optimales Ergebnis erzielt werden. Ein Blockschema der im derart ausgebildeten Schallstrahlungssystem verwendeten Schaltung ist in Fig. 14 dargestellt. In der Schaltung ist an die Eingangseinheit 14 über einen Pegelregler 15 ein Berichtigungsnetz 16 angeschlossen. Nach dem Berichtigungsnetz verzweigt sich die Schaltung in einen tieftonslrahlenden Kanal 18 und in einen hochtonstrahlenden Kanal 19, und zwar im Abzweigungspunkt 17 und mit Hilfe der entsprechenden Abigleichfilter 20. An die Abgleichfilter sind in beiden Zweigen über Pegelregler 21 und tonfrequente Leistungsverstärker 22 die tieftonstrahlenden Lautsprecher 4 und die hochtonstrahlenden Lautsprecher 6 angeschlossen.By using all these elements together, an optimal result can be achieved. A A block diagram of the circuit used in the sound radiation system designed in this way is shown in FIG. In the circuit, a correction network 16 is connected to the input unit 14 via a level regulator 15. After the correction network, the circuit branches into a low-frequency radiating channel 18 and into a high-frequency radiating channel 19, namely at junction 17 and with the help of the corresponding Adjustment filter 20. The adjustment filters are in both branches via level controls 21 and audio frequencies Power amplifier 22, the low-frequency loudspeakers 4 and the high-frequency loudspeakers 6 connected.

Die Charakteristik eines hier verwendeten Berichtigungsnetzes 16 ist in F i g. 15 dargestellt; die gestrichelte Fläche bedeutet den verwirklichten Regelungsbereich. The characteristic of a correction network 16 used here is shown in FIG. 15 shown; the dashed Area means the realized control area.

F i g. 16 stellt die Duchlaßkurven der in den Schallweichen verwendeten Hoch- und Tiefpaßfilter dar. Die Kurve »A« in F i g. 17 ist die bei gleichzeitiger Anwendung sämtlicher Maßnahmen in einem Raum von V = 120 m³, bei einem Nachhall von T = 0,5 s, in einem Abstand von 2 m vom Schallstrahler aufgenommene gleichmäßig Schalldruck-Frequenz-Charakteristik, welche die für die Betriebsüberwachung von Rundfunk- und Fernsehsenderäumen bestimmten üblichen Erfordernisse befriedigt Kurve »B«, welche von der vorigen darin abweicht, daß bei einer entsprechenden Einstellung des hochklangfarbenregelnden Potentiometers der Vorverstärker eine geradlinige Durchlaßkurve aufweist, befriedigt die Bedingung eines angenehmen Hörens, während Kurve »C« der in der Tonfilmtechnik empfohlene Durchlaßkurve entspricht. Sämtliche Durchlaßkurven sind derart verwirklicht, daß das zur Regelung der hohen Klangfarbe dienende Potentiometer von seiner Anhebungsstellung fortlaufend in die Richtung der geregelten Stellung gedreht wird, bis die vorgeschriebene Charakteristik empfangen wird. Die im Niederfrequenzband erscheinende gleichmäßige Durchlaßkurve wurde in der Mittelstellung des tiefklangfarbenregelnden Potentiometers erhalten. Dabei wurde zum Ausgleich der Charakteristik des am Boden, von der Wand in einem Abstand von 1,5 m stehenden Schallstrahlungssystems die in F i g. 13 veranschaulichte Berichtigung verwendet.F i g. 16 shows the transmission curves of the high-pass and low-pass filters used in the sound splitters. The curve "A" in FIG. 17 is the uniform sound pressure-frequency characteristic recorded with simultaneous application of all measures in a room of V = 120 m ³ , with a reverberation of T = 0.5 s, at a distance of 2 m from the sound emitter, which is used for operational monitoring Curve "B", which differs from the previous one in that the preamplifier has a straight transmission curve with a corresponding setting of the high-tone color-regulating potentiometer, satisfies the condition of pleasant hearing, while curve "C" satisfies the in corresponds to the transmission curve recommended for sound film technology. All transmission curves are realized in such a way that the potentiometer used to regulate the high tone color is continuously rotated from its raised position in the direction of the regulated position until the prescribed characteristic is received. The uniform transmission curve appearing in the low frequency band was obtained in the middle position of the deep tone color regulating potentiometer. To compensate for the characteristics of the sound radiation system on the floor and at a distance of 1.5 m from the wall, the system shown in FIG. 13 is used.

Das Schallstrahlungssystem weist bei einer unter der verschiedenen betriebsmäßigen Verhältnissen aufgc nommenen Charakteristik sowohl in der waagerechten wie auch senkrechten Ebene, in einem Kegelwinkel vor etwa ±60°, unabhängig von der Frequenz eine praktisch stetige oder konstante Richtungskennlinie auf Diese Behauptung wird von Fig. 18 /Ebene xyl unc Fig. 19 und 20 /Ebene xzl bekräftigt. Die Richtungs kennlinien wurden in einem freien Schallfeld in einen Abstand von 2 m vom Schallstrahler und für Haibebe nen aufgenommen.The sound radiation system has a practically steady or constant directional characteristic, regardless of the frequency, in the horizontal as well as in the vertical plane, in a cone angle before about ± 60 °, regardless of the frequency. Level xyl unc Fig. 19 and 20 / level xzl affirmed. The directional characteristics were recorded in a free sound field at a distance of 2 m from the sound emitter and for shark levels.

Hierzu 8 Blatt ZeichnungenIn addition 8 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schallstrahler, bestehend aus zwei in voneinander' abgegrenzten Raumteilen untergebrachten Tief- und Hochtonstrahlungseinheken, dessep HochtonstraWungseinheit aus mindestens drei einfachen oder zusammengesetzten Lautsprechern aufgebaut ist, wobei die Ebenen, in denen die Strahlungsoberfiächen der Lautsprecher liegen, paarweise einen von 180° abweichenden Winkel einschließen und die Schnittlinien dieser Ebenen zueinander parallel sind, so daß sich eine auf diesen Schnittlinien senkrecht stehende Ebene mit den genannten Ebenen entlang einer gebrochenden Linie schneidet und sich die Strahlungsachsec einer Vielzanl solcher benachbarter Lautsprecher oder Schallstrahlungselementen in der erwähnten senkrecht stehenden Ebene einander abwechselnd in ein Netz von fnterferenzstellen bildenden Schnittpunkten vor und hinter der gebrochenen Linie schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochtonstrahlungseinheit mindestens vier Lautsprecher enthält, denen ein einziger tieftonstrahlender Lautsprecher zugeordnet ist, dessen Mittelpunkt vom Mittelpunkt des von ihm entferntesten hochtonstrahlenden Lautsprechers in einem Abstand von höchstens 1,5-mal dem Durchmesser des tieftonstrahlenden Lautsprechers hat, und daß die geringste Ausbreitungsabmessung des Gehäuses größer als die zur Übergabefrequenz gehörige, in Luft gemessene Wellenlänge ist. wobei die Schalldruck· Frequenz-Charakteristik von mindestens zwei hochtonstrahlenden Lautsprechern im Frequenzbereich zwischen 2 und 15 kHz gleichbleibend oder ansteigend ist.1. Sound emitter, consisting of two in each other ' delimited parts of the room, low and high-frequency radiation units, desep HochtonstraWungseinheit made up of at least three simple or composite loudspeakers, with the planes in which the radiation surfaces of the loudspeaker, in pairs enclose an angle other than 180 ° and the intersection lines of these planes to each other are parallel, so that a plane perpendicular to these lines of intersection coincides with the aforementioned Planes along a broken line intersects and the radiation axesec a variety of such neighboring loudspeakers or sound radiation elements in the vertical position mentioned Level each other alternately in a network of interference points cut forming intersections in front of and behind the broken line, thereby characterized in that the high-frequency radiation unit contains at least four loudspeakers to which a single low-frequency speaker is assigned, the center of which is from the center the most distant high-frequency radiating loudspeaker at a distance of at most 1.5 times the diameter of the loudspeaker radiating low frequencies, and that has the smallest propagation dimension of the housing is greater than that of the transfer frequency, measured in air Wavelength is. where the sound pressure · frequency characteristic of at least two high frequency radiating Loudspeakers in the frequency range between 2 and 15 kHz is constant or increasing. 2. Schallstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vor einem Teil der Strahlungsfläche des Schallstrahlers als Hemme einer Platte mit durchgehenden Löchern vorgesehen ist.2. Sound emitter according to claim 1, characterized in that that at least in front of a part of the radiation surface of the sound emitter as an inhibitor a plate with through holes is provided. 3. Schallstrahler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Strahlungsfläche des Hochtonstrahlers von der die Löcher enthaltenden, auf der äußeren Oberfläche mit einem schalldurchlässigen Gewebe überzogenen Platte bedeckt ist.3. Sound emitter according to claim 2, characterized in that that at least the radiating surface of the tweeter differs from that containing the holes, covered on the outer surface with a sound-permeable fabric covered plate is.